JP5094324B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を用いた撮像装置に関するもので、特に、撮像装置の使用感と撮影画像の画質向上を両立させる技術に特徴のある撮像装置に関するものである。

近年、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ（ＣＭＯＳ型エリアセンサ）等の撮像素子を使用したディジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置が普及している。

撮像装置には、複数の撮影モードを備えたものがあり、撮影モードの中には撮影速度や繰り返し撮影速度の変化が伴うモードを備えるものが多く存在する。例えば、一回のシャッタスイッチオンで一度きりの撮影を行う単写モードと、一度シャッタスイッチを押したら、シャッタスイッチを放すまで連続的に撮影動作を繰り返す連写モードである（例えば、特許文献１“要約”を参照）。

連写モードに関しては、スポーツ写真撮影等の目的において、連写速度を重要視されている。

ところで、撮像素子を使用したディジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置においては、撮像素子から後段の部への蓄積−転送・読み出しという一連の動作により撮像動作が行われていることは一般的に知られているところである。

動作について図１４及び図１５にて説明する。

図１４は、ＣＭＯＳ型エリアセンサの画素部の一般的な構成例を示す図である。

同図において、画素内にはフォトダイオード（ＰＤ）１４−１、転送スイッチ（ＴＸ）１４−２、リセットスイッチ（ＴＲＥＳ）１４−３、画素アンプであるところのソースフォロア（ＳＦ）１４−１０、行選択スイッチ（ＴＳＥＬ）１４−６が設けてある。

転送スイッチ（ＴＸ）１４−２のゲートは、垂直走査回路１４−１４からのΦＴＸ（ｎ、ｎ＋１）に接続され、リセットスイッチ１４−３のゲートは、垂直走査回路１４−１４からのΦＲＥＳ（ｎ、ｎ＋１）に接続される。また、行選択スイッチ１４−６のゲートは、垂直走査回路１４−１４からのΦＳＥＬ（ｎ、ｎ＋１）に接続されている。

また、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１（フローティングディフュージョン（ＦＤ））は、転送スイッチ１４−２とリセットスイッチ１４−３とキャパシタ１４−９に接続されている。

光電変換はフォトダイオード１４−１で行われ、光量電荷の蓄積期間中は、転送スイッチ１４−２はオフ状態である。画素アンプを構成するソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１にはこのフォトダイオード１４−１で光電変換された電荷は転送されない。

但し、高輝度被写体だった場合には、フォトダイオード１４−１の電荷蓄積量が転送スイッチ１４−２の飽和レベルを上回り、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１に電荷が漏れ出る場合がある。

比較器はソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への漏れ電荷を検出して、所定レベルの電位に達成した場合に出力が変化（オン）する。そして、論理和部の入力へ信号が伝達され、論理和部が、漏れ電荷がある領域（行）として、メモリ制御部へ出力伝達する。

画素アンプを構成するソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１は、基本的には、蓄積開始前にリセットスイッチ１４−３がオンし、適当な電圧に初期化されている。即ちこれがダークレベルとなる。

次に又は同時に行選択スイッチ１４−６がオンになると、負荷電流源１４−７と画素アンプで構成されるソースフォロア部が動作状態になる。ここで転送スイッチ１４−２をオンさせることで、フォトダイオード１４−１に蓄積されていた電荷は、画素アンプを構成するソースフォロア１４−１０のゲートに転送される。１４−４はリセット電源、１４−５はソースフォロア１４−１０を工藤する電源である。

ここで、選択行の出力が垂直出力線上に発生する。この出力は転送ゲート１４−１５ａ、１４−１５ｂを介して、信号蓄積部１４−１５に蓄積される。信号蓄積部１４−１５に一時記憶された出力は水平走査回路１４−１６によって順次出力アンプ部へ読み出される。

図１５は、図１４のＣＭＯＳ型エリアセンサの一般的な動作タイミング図である。

まず、Ｔ０のタイミングで画素部のリセットを開始する。Ｔ０でΦＴＸ（ｎ）、ΦＴＸ（ｎ＋１）及びΦＲＥＳ（ｎ）、ΦＲＥＳ（ｎ＋１）をアクティブとする。この状態は、フォトダイオード１４−１のカソード電荷がソースフォロア１４−１０のゲートに移って平均化された状態である。ソースフォロア１４−１０のゲートのキャパシタ１４−９の容量成分を大きくすることで、フォトダイオード１４−１のカソードをリセットしたレベルと同様になる。

続いて、Ｔ１でΦＴＸ（ｎ）、ΦＴＸ（ｎ＋１）及びΦＲＥＳ（ｎ）、ΦＲＥＳ（ｎ＋１）をオフする。この段階で電荷蓄積動作が開始される。但し、不図示のメカシャッタは閉じられた状態である。

次に、Ｔ２で対象画像の光量を導光する不図示のメカシャッタが開口し、実際の露光動作が開始される。メカシャッタはＴ３で閉じる。即ち、Ｔ２−Ｔ３間が撮像装置としての露光期間（電荷蓄積期間）となる。

尚、露光期間（電荷蓄積期間）に、高輝度被写体の露光のためにソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への電荷漏れが発生し、所定以上の電荷となった場合、判定手段（比較器、比較用電位及び論理和部）がメモリ制御部へ情報伝達する。これにより、電荷漏れがあった行≒飽和行が記憶される。

Ｔ４以降、各ライン毎の転送動作がスタートする。即ち、ｎ行目、ｎ＋１行目と順次を読み出す。

Ｔ４でΦＳＥＬ（ｎ）がアクティブになり、行選択スイッチ１４−６がオンし、ｎ行目につながっている全ての画素の画素アンプで構成されるソースフォロア１４−１０が動作状態になる。同時にΦＴＮ（ｎ）をアクティブにし、転送ゲート１４−１５ｂはＴ７までオンする。

このタイミングで転送ゲート１４−１５ｂは信号蓄積部１４−１５への転送を始める。続いて、Ｔ５のタイミングで、ΦＲＥＳ（ｎ）がアクティブになり、リセットスイッチ１４−３がオンとなり、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１の電荷は初期化、即ち、ダークレベル化される。

リセットスイッチ１４−３は、Ｔ６のタイミングでオフされるが、Ｔ６−Ｔ７までの期間Ｔｎでソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１の電荷がダークレベルに安定するのを待つ。

次に、Ｔ７のタイミングでΦＴＮ（ｎ）をオフする。このタイミングが信号蓄積部１４−１５へ転送された最終電荷となる。この動作は、ｎ行につながっている全ての画素に対して同時並列に実行される。

ダークレベルの信号出力を、信号蓄積部１４−１５に転送、安定待ち、保持する（安定待ち期間Ｔｎを含んだ）Ｔ４−Ｔ７までの期間を『Ｎ読み』と称する。

ダークレベルの信号蓄積部１４−１５の転送（Ｎ読み）が終了した（Ｔ７）後、Ｔ８のタイミングで、ΦＴＳがＴ５−Ｔ６期間だけアクティブになり、転送ゲート１４−１５ａはＴ１１までオンする。このタイミングで転送ゲート１４−１５ｂは信号蓄積部１４−１５への転送を始める。

続いて、Ｔ９のタイミングで、ΦＴＸ（ｎ）をアクティブとし、転送スイッチ１４−２をオンすることで、フォトダイオード１４−１に蓄積されていた信号電荷を、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１に転送する。

この時、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１は、転送されてきた信号電荷に見合う分だけ初期化レベル（ダークレベル）から電位が変動し信号レベルが確定する。

転送スイッチ１４−２は、Ｔ１０のタイミングでオフされるが、Ｔ１０−Ｔ１１までの期間Ｔｓでソースフォロア１４−１１のゲート１４−１１の電荷が出力信号レベルに安定するのを待つ。

次に、Ｔ１１のタイミングでΦＴＳ（ｎ）をオフする。このタイミングが信号蓄積部１４−１５へ転送された信号出力レベルの最終電荷量となる。この動作は、ｎ行につながっている全ての画素に対して同時並列に実行される。

信号レベルの信号出力を信号蓄積部１４−１５に転送、安定待ち、保持する（安定待ち期間Ｔｓを含んだ）Ｔ８−Ｔ１１までの期間を『Ｓ読み』という。『Ｎ読み』、『Ｓ読み』の期間を合わせて『電荷転送期間』と称する。

電荷転送期間の動作を終了した時点（Ｔ１１）で、信号蓄積部１４−１５には、ｎ行につながっている全ての画素のダークレベルと信号レベルを保持しており、各画素間でのダークレベルと信号レベルの比較差分を取る。

このことで、ソースフォロアのスレッシュホールド電圧（しきい値電圧）Ｖｔｈバラツキによる固定パターンノイズ（ＦＰＮ）やリセットスイッチ１４−３がリセット時に発生するＫＴＣノイズをキャンセルし、Ｓ／Ｎの高いノイズ成分を除去された信号が得られる。

水平走査回路１４−１６によって、信号蓄積部１４−１５に蓄積されたダークレベルと信号レベルの差信号を水平走査し、時系列的に、Ｔ１１−Ｔ１２のタイミングで出力する。これでＮ行の出力は終了である。

同様に、ΦＳＥＬ（ｎ＋１）、ΦＲＥＳ（ｎ＋１）、ΦＴＸ（ｎ＋１）、ΦＴＮ、ΦＴＳを、図１５に示す様に、ｎ行目と同様に駆動することで、ｎ＋１行目の信号を読み出すことができる。

以上説明した様に、ＣＭＯＳ型エリアセンサを用いた撮像装置の撮影シーケンスでは、フォトダイオードに発生した電荷を信号電圧に変換し、出力アンプ部へ読み出すために、以下の“信号転送”期間が設けられている。即ち、ノイズ成分及び信号成分を信号蓄積部へ転送する“Ｎ（ノイズ／ダーク）読み”“Ｓ（信号）読み”動作を含む“信号転送”期間である。

電荷転送期間は、転送ゲート等のスイッチオン／オフにより変動してしまう電源電圧の安定待ち時間を含んでいるため、電荷転送期間が短すぎる場合、電源変動が収まりきれず、不安定な状態での電荷転送となってしまい、記録画像の画質は劣化する場合がある。

特に、高輝度部は電荷の移動が多く、電源変動が多く発生しやすいため、例えば、暗中に一部だけ高輝度の被写体があるシーン等を撮影した場合に、電荷転送期間が短い場合、電源が安定しない状態でＮ読み・Ｓ読みを行うことになる。

そのため、ダーク画素・オプティカルブラック（ＯＢ）部に高輝度部のある行とそうでない行での出力電圧レベル差が生じ、高輝度部近辺に白っぽい帯（スミア）が発生してしまう（例えば、特許文献２ “発明が解決しようとする課題”を参照）。

従って、電荷転送期間の設定は、充分な電源安定時間を持った時間設定とするのが理想的であるが、連写モード（特に高速連写モード）を備えている場合、繰り返し速度（撮影コマ速〔以後、リサイクルタイムと称する〕）も要求される。そのため、画質の許容範囲と撮影リサイクルタイムを考慮した電荷転送適正時間を選択して固定設定しているのが一般的である。

しかしながら、被写体内の一部の高輝度部での画質劣化防止のために画像全面（全行）の電荷転送期間を充分に長くする場合、リサイクルタイムが必然的に長くなる。特に、高画質・高解像度を目指すディジタル一眼レフカメラでは、画素数が多くなり、必然的に行数も多くなるため、電荷転送期間が長くなると行数分の延長時間がリサイクルタイムに影響してしまい、速写性を大きく損なうこととなってしまう。

上記問題点を回避する手段として、被写体の明るさに応じて電荷転送期間を変更するという提案がなされている（特許文献４を参照）。
特開２００１−２６８４５３号公報 特開２００１−２３０９７４号公報 特開平０８−３０７７７５号公報 特開２００５−３２３１０８号公報

しかし、上記特許文献４は、外部測光装置での被写体輝度測定結果に応じて、高輝度部があれば、画像の全行分の電荷転送期間を延長するため、例えば、照明が入る被写体等に対しての連写は電荷転送期間が全行長い状態で撮影されることとなる。従って、速写性としては改善しきれない部分がある。

本発明の目的は、撮影シーンの変化に対応した最適な画質及び使用感が得られる撮像装置を供給することにある。

上記目的を達成するために、本発明による撮像装置は、撮像素子において複数の画素からなる領域における出力レベルが所定レベル以上であるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記出力レベルが前記所定レベル以上であると判定された領域の電荷転送期間を、前記出力レベルが所定レベル未満である場合の電荷転送期間よりも延ばすように前記撮像素子を駆動制御する制御手段とを備え、前記判定手段による判定結果において、前記領域の全ての画素における出力レベルが前記所定レベル以上だった場合には、前記制御手段は、前記出力レベルが前記所定レベル未満である場合の電荷転送期間から変更しないように前記撮像素子を駆動制御することを特徴とする。

本発明の撮像装置によれば、撮影シーンの変化に対応した最適な画質及び使用感が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。

図１において、撮像装置は、画像処理装置１００、記録媒体２００、２１０、レンズユニット３００を備える。以下、具体的な構成と動作を併せて説明する。

シャッタ１２は、撮像素子１４への露光量を制御する。撮像素子１４は、光学像を電気信号に変換する。レンズ３１０に入射した光線は、絞り３１２、シャッタ１２を介して導き、光学像として撮像素子１４上に結像することができる。撮像素子１４は、ＣＣＤ等の固体撮像素子からなる。

Ａ／Ｄ変換部１６は、撮像素子１４のアナログ信号出力をディジタル信号に変換する。タイミング発生部１８は、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換部１６、Ｄ／Ａ変換部２６にクロック信号や制御信号を供給するものであり、メモリ制御部２２及びシステム制御部５０により制御される。

画像処理部２０は、Ａ／Ｄ変換部１６からのデータ或いはメモリ制御部２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理部２０においては、必要に応じて、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行う。

そして、得られた演算結果に基づいて、システム制御部５０は、絞り機能を備えるシャッタ１２を制御するシャッタ制御部４０、測距部４２に対して制御を行う。システム制御部５０の制御の下、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理を行うことができる。

更に、画像処理部２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。

尚、本実施の形態においては、測距部４２及び測光部４６を専用に備える構成としたため、測距部４２及び測光部４６を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行う。そして、上記画像処理部２０を用いたＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理の各処理を行わない構成とした。

しかし、画像処理部２０を用いてＡＦ処理、ＡＥ処理の各処理を行う構成としても良い。

メモリ制御部２２は、Ａ／Ｄ変換部１６、タイミング発生部１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換部２６、メモリ３０、圧縮・伸長部３２を制御する。

Ａ／Ｄ変換部１６のデータが画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換部１６のデータが直接メモリ制御部２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。

画像表示部２８は、ＴＦＴ、ＬＣＤ等からなり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換部２６を介して画像表示部２８により表示される。画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示することで、電子ファインダ機能を実現することが可能である。

また、画像表示部２８は、システム制御部５０の指示により任意に表示をオン／オフすることが可能であり、表示をオフにした場合には画像処理装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。

メモリ３０は、撮影した静止画像や動画像を格納するためのものであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０は、システム制御部５０の作業領域としても使用することが可能である。

圧縮・伸長部３２は、適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する。メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。

シャッタ制御部４０は、測光部４６からの測光情報に基づいて、絞り３１２を制御する絞り制御部３４０と連携しながら、シャッタ１２を制御する。

測距部４２は、ＡＦ処理を行うためのものであり、レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、不図示の測距用サブミラーを介して、測距部４２に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定することができる。

温度計４４は、撮像装置周辺の温度を測定する。

測光部４６は、ＡＥ処理を行うためのものであり、レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、そして不図示の測光用レンズを介して、測光部４６に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定することができる。

尚、撮像素子１４によって撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御部５０がシャッタ制御部４０、絞り制御部３４０、測距制御部３４２に対して制御を行う。

ビデオＴＴＬ方式を用いて露出制御及びＡＦ制御をすることも可能である。更に、測距部４２による測定結果と、撮像素子１４によって撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果とを共に用いてＡＦ制御を行っても構わない。

そして、測光部４６による測定結果と、撮像素子１４によって撮像した画像データを画像処理部２０によって演算した演算結果とを共に用いて露出制御を行っても構わない。

システム制御部５０は、画像処理装置１００全体を制御する。メモリ５２は、システム制御部５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶する。

表示部５４は、システム制御部５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカ等である。表示部５４は、画像処理装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。

表示部５４の表示内容としては、例えば、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、赤目緩和表示等がある。

また、表示部５４の表示内容としては、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、レンズユニット３００の着脱状態表示等がある。

また、表示部５４の表示内容としては、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ部４８のフラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示等がある。

また、表示部５４の表示内容としては、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示等がある。

不揮発性メモリ５６は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。

操作手段６０、６１、６２、６４、６６、６８、６９及び７０は、システム制御部５０の各種の動作指示を入力するためのものであり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検出によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。

ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。

モードダイアル６０は、通常の静止画撮影モードと動画撮影モードの動作の始動を区別して行うためのモード切替えスイッチである。シャッタスイッチ（ＳＷ１）６２は、不図示のシャッタボタンの操作途中でオンとなり、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理等の動作開始を指示する。

シャッタスイッチ（ＳＷ２）６４は、不図示のシャッタボタンの操作完了でオンとなり、モードダイアル６０の状態によって、オフ状態が保持されている場合には静止画撮影動作に移行して、オン状態が保持されている場合には動画撮影動作に移行する。

そして、それぞれの撮影動作モードに移行したら、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換部１６、メモリ制御部２２を介してメモリ３０に書き込む露光処理、画像処理部２０やメモリ制御部２２での演算を用いた現像処理を行う。

また、シャッタスイッチ（ＳＷ２）６４は、メモリ３０から画像データを読み出して、圧縮・伸長部３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。

再生スイッチ６６は、撮影モード状態において、撮影した画像をメモリ３０或いは記録媒体２００或いは２１０から読み出して画像表示部２８によって表示する再生動作の開始を指示する。

単写／連写スイッチ６８は、シャッタスイッチＳＷ２を押した場合、１コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタスイッチＳＷ２を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを設定可能である。

ＩＳＯ感度スイッチ６９は、撮像素子１４或いは画像処理部２０におけるゲインの設定を変更することにより、ＩＳＯ感度を設定することができる。

操作部７０は、各種ボタンやタッチパネル等からなり、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切り替えボタンを有する。

また、操作部７０は、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付け／時間設定ボタンを有する。

また、操作部７０は、パノラマモード等の撮影及び再生を実行する際に各種機能の選択及び切り替えを設定する選択／切り替えボタン、パノラマモード等の撮影及び再生を実行する際に各種機能の決定及び実行を設定する決定／実行ボタンを有する。

また、操作部７０は、画像表示部２８のオン／オフを設定する画像表示オン／オフスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューオン／オフスイッチを有する。

また、操作部７０は、ＪＰＥＧ圧縮の圧縮率を選択するため或いは撮像素子１４の信号をそのままディジタル化して記録媒体２００、２１０に記録するＣＣＤＲＡＷモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチを有する。

また、操作部７０は、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを設定することができる再生スイッチを有する。

また、操作部７０は、ＡＦモード設定スイッチを有する。ＡＦモード設定スイッチは、シャッタスイッチＳＷ１を押したならばオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦したならばその合焦状態を保ち続けるワンショットＡＦモードを設定する。また、ＡＦモード設定スイッチは、シャッタスイッチＳＷ１を押している間は連続してオートフォーカス動作を続けるサーボＡＦモードを設定する。

また、上記プラスボタン及びマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。

電源スイッチ７２は、画像処理装置１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定することができる。また、電源スイッチ７２は、画像処理装置１００に接続されたレンズユニット３００、外部ストロボ、記録媒体２００、２１０等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定することができる。

リアルタイムクロック（ＲＴＣ）７４によりシステム制御部５０は経過時間を計測し、各種のタイマ機能を実現している。

電源制御部８０は、電池検出部、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ部等により構成されている。そして、電源制御部８０は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。

電源８６は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなり、電源制御部８０とはコネクタ８２、８４で接続される。

インターフェース（Ｉ／Ｆ）９０及び９４は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００、２１０とコネクタ９２及び９６を介して接続される。記録媒体着脱検出部９８は、コネクタ９２及び或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検出する。

通信部１１０は、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信等の各種通信機能を有する。コネクタ１１２は、通信部１１０により画像処理装置１００を他の機器と接続する。コネクタ１１２は、無線通信の場合はアンテナとなる。

インターフェース１２０は、画像処理装置１００をレンズユニット３００と接続するためのものである。コネクタ１２２は、画像処理装置１００をレンズユニット３００と電気的に接続する。画像処理装置１００において、シャッタ１２の前段には、ミラー１３０、１３２が配置される。

ミラー１３０、１３２は、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって光学ファインダ１０４に導く。ミラー１３２は、クイックリターンミラーの構成にしてもハーフミラーの構成にしても良い。

光学ファインダ１０４は、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２を介してミチビキ光学像として結像させて表示することができる。

これにより、画像表示部２８による電子ファインダ機能をしようすることなく、光学ファインダ１０４だけを用いて撮影を行うことが可能である。

また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、その他が設けられている。

メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、画像処理装置１００とのインターフェース２０４、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。

記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、画像処理装置１００とのインターフェース２１４、画像処理装置１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。

レンズユニット３００において、レンズマウント３０６、コネクタ３２２が画像処理装置１００のレンズマウント１０６、コネクタ１２２と接続される。コネクタ３２２は、電気通信のみならず、光通信、音声通信等を伝達する構成としても良い。コネクタ３２２は、インターフェース３２０に接続される。インターフェース３２０には、公知の振動検出部３６０が接続されている。

絞り制御部３４０は、測光部４６からの測光情報に基づいて、シャッタ１２を制御するシャッタ制御部４０と連携しながら、絞り３１２を制御する。測距制御部３４２は、レンズ３１０のフォーカシングを制御する、ズーム制御部３４４は、撮影レンズ３１０のズーミングを制御する。

レンズ制御部３５０は、絞り、測距、ズームを司るレンズユニット全体を制御する。レンズ制御部３５０は、不揮発メモリの機能も備えている。不揮発メモリは、動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリやレンズユニット３００固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値等を保持する。

（第１の実施の形態）
図２は、図１における撮像素子（ＣＭＯＳ型エリアセンサ）の画素部の回路図（１）である。

同図において、画素内にはフォトダイオード（ＰＤ）１４−１、転送スイッチ（ＴＸ）１４−２、リセットスイッチ（ＴＲＥＳ）１４−３、画素アンプであるところのソースフォロア（ＳＦ）１４−１０、行選択スイッチ（ＴＳＥＬ）１４−６が設けてある。

転送スイッチ１４−２のゲートは、垂直走査回路１４−１４からのΦＴＸ（ｎ、ｎ＋１）に接続され、リセットスイッチ１４−３のゲートは、垂直走査回路１４−１４からのΦＲＥＳ（ｎ、ｎ＋１）に接続される。また、行選択スイッチ１４−６のゲートは、垂直走査回路１４−１４からのΦＳＥＬ（ｎ、ｎ＋１）に接続されている。

また、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１（フローティングディフュージョン（ＦＤ）、以下、ＦＤとも称する）は、ＦＤ１４−１１の電位を検出するための比較器１４−２１と接続されている。比較器１４−２１は、ＦＤ１４−１１の電位と、所定レベルの比較用電位１４−２２が入力されている。

所定レベルの電位とは、本発明の第１の実施の形態上では、飽和が発生した場合に転送スイッチ１４−２の障壁を乗り越えてＦＤ１４−１１に発生する漏れ電荷レベルに相当する。比較器１４−２１は、ＦＤ１４−１１に漏れ電荷が発生する蓄積がなされた場合に、出力が発生（出力が“１”）する様に設定されているものである。

また、各画素に対応した比較器１４−２１の出力は、所定画素毎（本発明の第１の実施の形態上は水平１行毎）に論理和部１４−２３に入力され、所定画素内で漏れ電荷が発生した場合に、論理和部１４−２３は出力を発生（出力が“１”）する構成になっている。

比較器１４−２１、比較用電位１４−２２及び論理和部１４−２３が、いわゆる、出力の判定手段である。

判定手段の出力はシステム制御部５０に送られ、システム制御部５０よりメモリ制御部２２に情報を転送する。メモリ制御部２２に転送された情報を基にタイミング発生部１８が制御信号のタイミング等を変化させる。

尚、本実施の形態においては、画素毎に１つの検出を行い、水平１行毎に比較判定する様に設定しているが、本発明はそれに限ったものではなく、例えば、５画素×５画素等の領域毎に出力判定する構成をとっても、何ら問題はないものである。

光電変換はフォトダイオード１４−１で行われ、光量電荷の蓄積期間中は、転送スイッチ１４−２はオフ状態であり、画素アンプを構成するソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１にはこのフォトダイオード１４−１で光電変換された電荷は転送されない。

但し、高輝度被写体だった場合には、フォトダイオード１４−１の電荷蓄積量が転送スイッチ１４−２の飽和レベルを上回り、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１に電荷が漏れ出る場合がある。

比較器１４−２１は、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への漏れ電荷を検出して、所定レベルの電位に達成した場合に出力が変化（オン）する。そして、論理和部１４−２３の入力へ信号が伝達され、論理和部１４−２３が漏れ電荷がある領域（行）として、メモリ制御部２２へ出力伝達する。

ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１は、基本的には、蓄積開始前にリセットスイッチ１４−３がオンし、適当な電圧に初期化されている。即ち、これがダークレベルとなる。

次に又は同時に行選択スイッチ１４−６がオンになると、負荷電流源１４−７とソースフォロア１４−１０が動作状態になる。ここで、転送スイッチ１４−２をオンさせることでフォトダイオード１４−１に蓄積されていた電荷は、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１に転送される。

ここで、符号１４−４はリセット電源、１４−５はソースフォロア１４−１０を駆動する基準電源、１４−９はソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１のキャパシタである。

ここで、選択行の出力が垂直出力線１４−１３上に発生する。この出力は転送ゲート１４−１５ａ、１４−１５ｂを介して、信号蓄積部１５に蓄積される。信号蓄積部１４−１５に一時記憶された出力は、水平走査回路１４−１６によって順次出力アンプ部へ読み出される。

図３は、図２の撮像素子の動作タイミング図（１）である。

撮像素子１４の動作タイミングは、タイミング発生部１８からの信号で制御している。

まず、Ｔ０のタイミングで画素部のリセットを開始する。Ｔ０でΦＴＸ（ｎ）、ΦＴＸ（ｎ＋１）及びΦＲＥＳ（ｎ）、ΦＲＥＳ（ｎ＋１）をアクティブとする。

この状態は、フォトダイオード１４−１のカソード電荷がソースフォロア１４−１０のゲートに移って平均化された状態である。ソースフォロア１４−１０のゲートのキャパシタ１４−９の容量成分を大きくすることで、フォトダイオード１４−１のカソードをリセットしたレベルと同様になる。

続いて、Ｔ１でΦＴＸ（ｎ）、ΦＴＸ（ｎ＋１）及びΦＲＥＳ（ｎ）、ΦＲＥＳ（ｎ＋１）をオフする。この段階で電荷蓄積動作が開始される。但し、不図示のメカシャッタは閉じられた状態である。

Ｔ１のタイミングで、判定手段（比較器１４−２１、比較用電位１４−２２及び論理和部１４−２３）によるソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への電荷漏れの検出を開始（ＦＤｓｕｍｐｌｅをオン）する。所定以上の電荷となった場合には、判定手段がメモリ制御部２２に対して出力し、メモリ制御部２２へ情報伝達され、電荷漏れがあった行≒飽和行がメモリ３０に記憶される。

次に、Ｔ２で対象画像の光量を導光するシャッタ（メカシャッタ）１２が開口し、実際の露光動作が開始される。シャッタ１２はＴ３で閉じる。即ち、Ｔ２−Ｔ３間が撮像装置としての露光期間（電荷蓄積期間）となる。

尚、露光期間（電荷蓄積期間）に、高輝度被写体の露光のためにソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への電荷漏れが発生し、所定以上の電荷となった場合、判定手段が出力し、メモリ制御部２２へ情報伝達される。そして、電荷漏れがあった行≒飽和行がメモリ３０に記憶される。

また、Ｔ３のタイミングで、Ｔ１から開始した判定手段によるソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への電荷漏れの検出を終了（ＦＤｓｕｍｐｌｅをオフ）する。Ｔ４以降、ライン毎の転送動作がスタートする。即ち、ｎ行目、ｎ＋１行目と順次を読み出す。

Ｔ４でΦＳＥＬ（ｎ）がアクティブになり、行選択スイッチ１４−６がオンし、ｎ行目につながっている全ての画素のソースフォロア１０−１０が動作状態になる。同時にΦＴＮ（ｎ）をアクティブにし、転送ゲート１４−１５ｂはＴ７までオンする。このタイミングで転送ゲート１４−１５ｂは信号蓄積部１４−１５への転送を始める。

続いて、Ｔ５のタイミングで、ΦＲＥＳ（ｎ）がアクティブになり、リセットスイッチ１４−３がオンとなり、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１の電荷は初期化、即ち、ダークレベル化される。

リセットスイッチ１４−３は、Ｔ６のタイミングでオフされるが、Ｔ６−Ｔ７までの期間Ｔｎでソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１の電荷がダークレベルに安定するのを待つ。

次に、Ｔ７のタイミングでΦＴＮ（ｎ）をオフする。このタイミングが信号蓄積部１４−１５へ転送された最終電荷のタイミングとなる。この動作は、ｎ行につながっている全ての画素に対して同時並列に実行される。

ダークレベルの信号出力を信号蓄積部１４−１５に転送、安定待ち、保持する（安定待ち期間Ｔｎを含んだ）Ｔ４−Ｔ７までの期間を『Ｎ読み』と称する。

ダークレベルの信号蓄積部１４−１５の転送（Ｎ読み）が終了した（Ｔ７）後、Ｔ８のタイミングで、ΦＴＳがＴ５−Ｔ６期間だけアクティブになり、転送ゲート１４−１５ａはＴ１１までオンする。このタイミングで転送ゲート１４−１５ｂは信号蓄積部１４−１５への転送を始める。

続いて、Ｔ９のタイミングで、ΦＴＸ（ｎ）をアクティブとし、転送スイッチ１４−２をオンすることで、フォトダイオード１４−１に蓄積されていた信号電荷を、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１に転送する。

この時、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１は、転送されてきた信号電荷に見合う分だけ初期化レベル（ダークレベル）から電位が変動し信号レベルが確定する。

転送スイッチ１４−２は、Ｔ１０のタイミングでオフされるが、Ｔ１０−Ｔ１１までの期間Ｔｓでソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１の電荷が出力信号レベルに安定するのを待つ。

次に、Ｔ１１のタイミングでΦＴＳ（ｎ）をオフする。このタイミングで信号蓄積部１４−１５へ転送された信号出力レベルの最終電荷量となる。この動作は、ｎ行につながっている全ての画素に対して同時並列に実行される。

信号レベルの信号出力を信号蓄積部１４−１５に転送、安定待ち、保持する（安定待ち期間Ｔｓを含んだ）Ｔ８−Ｔ１１までの期間を『Ｓ読み』という。

『Ｎ読み』、『Ｓ読み』の期間を合わせて『電荷転送期間』と称する。また、ここまで説明したＴ４−Ｔ１１の期間を水平１行における水平ブランキング期間と称する。

尚、後述する『電荷転送期間の変更』は、本実施の形態においては上記Ｔｓの時間を変更（例えば４μｓｅｃと８μｓｅｃの切り替え）するものとする。但し、Ｔｎの時間変更で効果を得られる場合もあり、本発明の主旨としては電荷転送期間のどの部分の時間を変更しても何ら問題はない。

電荷転送期間の動作を終了した時点（Ｔ１１）で、信号蓄積部１４−１５には、ｎ行につながっている全ての画素のダークレベルと信号レベルを保持している。各画素間でのダークレベルと信号レベルの比較差分を取ることでソースフォロアのスレッシュホールド電圧（しきい値電圧）Ｖｔｈバラツキによる固定パターンノイズ（ＦＰＮ）をキャンセルする。また、リセットスイッチ１４−３がリセット時に発生するＫＴＣノイズをキャンセルする。この結果、ノイズ成分を除去されたＳ／Ｎの高い信号が得られる。

水平走査回路１４−１６によって、信号蓄積部１４−１５に蓄積されたダークレベルと信号レベルの差信号を水平走査し、時系列的に、Ｔ１１−Ｔ１２のタイミングで出力する。これでＮ行の出力は終了である。同様に、ΦＳＥＬ（ｎ＋１）、ΦＲＥＳ（ｎ＋１）、ΦＴＸ（ｎ＋１）、ΦＴＮ、ΦＴＳを、図２に示す様にｎ行目と同様に駆動することで、ｎ＋１行目の信号を読み出すことができる。

図４及び図５は、図１における画像処理装置によって実行されるメイン撮影動作処理の手順を示すフローチャートである。

この処理プログラムは、不揮発性メモリ５６等の記録媒体に格納されており、メモリ５２にロードされてシステム制御部５０内のＣＰＵによって実行される。

ステップＳ１０１では、電池交換等の電源投入により、システム制御部５０はフラグや制御変数等を初期化し、画像処理装置１００の各部に対して必要な所定の初期設定を行う。

ステップＳ１０２では、システム制御部５０は、電源スイッチ７２の設定位置を判別し、電源スイッチ７２が電源オフに設定されているか否かを判別する。

ステップＳ１０３では、電源スイッチ７２が電源オフに設定されている場合、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録する。そして、電源制御部８０により画像表示部２８を含む画像処理装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後、ステップＳ１０２の処理に戻る。

ステップＳ１０４では、既に設定されているＩＳＯ感度等の設定情報の転送を行う。

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０２で電源スイッチ７２が電源オンに設定されていた場合、システム制御部５０は電源制御部８０により電池等の電源８６の残容量や動作状況が画像処理装置１００の動作に問題があるか否かを判別する。問題があると判別された場合はステップＳ１０６へ、問題がないと判別された場合はステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０６では、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後、ステップＳ１０２の処理に戻る。

ステップＳ１０７では、モードダイアル６０の設定位置を判断し、モードダイアル６０が撮影モードに設定されているか否かを判別する。モードダイアル６０がその他のモードに設定されている場合は、ステップＳ１０８へ、モードダイアル６０が撮影モードに設定されている場合は、ステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０８では、選択されたモードに応じた処理を実行し、実行後にステップＳ１０２の処理に戻る。

ステップＳ１０９では、記録媒体２００、２０１が装着されているか否かの判断、記録媒体２００、２０１に記録された画像データの管理情報の取得を行う。また、ステップＳ１０９では、記録媒体２００、２０１の動作状態が画像処理装置１００の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判別する。問題があると判別された場合はステップＳ１０６へ、問題がないと判別された場合はステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１１０では、表示部５４を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態の表示を行う。ここで、画像表示部２８の画像表示スイッチがオンである場合、画像表示部２８を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態を表示する様にしてもよい。

図５において、ステップＳ１１５では、シャッタスイッチＳＷ１が押されているか否かを判別し、シャッタスイッチＳＷ１が押されていない場合、ステップＳ１０２の処理に戻り、シャッタスイッチＳＷ１が押されている場合は、ステップＳ１１６へ移行する。

ステップＳ１１６では、測距処理を行って撮影レンズ３１０の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値及びシャッタ速度を決定する測距・測光処理を行う。測光処理では、必要であればフラッシュの設定を行う。この測距・測光処理の詳細については、後述する。

ステップＳ１１７では、予め記憶されている水平ダークシェーディング補正に用いられる１次元補正データを不揮発性メモリ５６から読み出し、ステップＳ１１８の処理に移行する。

ステップＳ１１８では、シャッタスイッチＳＷ２が押されているか否かを判別し、シャッタスイッチＳＷ２が押されていない場合はステップＳ１１９へ、シャッタスイッチＳＷ２が押されている場合はステップＳ１２０へ移行する。

ステップＳ１１９では、シャッタスイッチＳＷ１が離されたか否かを判別し、シャッタスイッチＳＷ１が離されていない場合はステップＳ１１８へ戻り、シャッタスイッチＳＷ１が離されるとステップＳ１０２へ移行する。

ステップＳ１２０では、システム制御部５０は、撮影した画像データの記憶可能な画像記憶バッファ領域がメモリ３０にあるか否かを判別する。そして、メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域がないと判別された場合はステップＳ１２１へ、新たな画像データの記憶可能な領域があると判別された場合はステップＳ１２２へ移行する。

ステップＳ１２１では、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後、ステップＳ１０２の処理に戻る。

メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域がない場合とは、以下の場合である。例えば、メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に記憶可能な最大枚数の連写撮影を行った直後であり、メモリ３０から読み出して記録媒体２００、２１０に書き込むべき最初の画像がまだ記録媒体２００、２１０に未記録な状態の場合である。この状態では、まだ１枚の空き領域もメモリ３０の画像記憶バッファ領域上に確保できない。

尚、撮影した画像データを圧縮処理してからメモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶する場合、圧縮した後の画像データ量が圧縮モードの設定に応じて異なることを考慮する。そして、記憶可能な領域がメモリ３０の画像記憶バッファ領域上にあるか否かをステップＳ１１９の処理で判断することになる。

ステップＳ１２２では、システム制御部５０は、撮像して所定時間蓄積した撮像信号を撮像素子１４から読み出し、Ａ／Ｄ変換部１６、画像処理部２０及びメモリ制御部２２を介して、メモリ３０の所定領域に撮影した画像データを書き込む撮影処理を実行する。或いは、システム制御部５０は、Ａ／Ｄ変換部１６から直接、メモリ制御部２２を介して、メモリ３０の所定領域に撮影した画像データを書き込む撮影処理を実行する。

尚、本ステップでの撮像素子の動作は（図２で説明済みの様に）蓄積時間中の判定手段による各行の判定結果によって電荷転送期間の設定を変更している。詳細は図７を用いて後述する。

ステップＳ１２３では、システム制御部５０は、メモリ３０に書き込まれた画像データのうち、撮像素子１４のダーク出力レベル（以降ＤＬ）検出領域に相当するデータからＤＬを算出する。

ステップＳ１２４では、ステップＳ１２２で取得したＤＬを所定値ＤＬｔと比較し、ＤＬがＤＬｔ未満である場合には直ちにステップＳ１２６の処理に移行する。

従って、この場合には、ダーク取り込み処理がなされず、ステップＳ１２６の現像処理において、ステップＳ１２２で取り込まれた画像データは予め記憶されている水平ダークシェーディング補正データにより補正されることになる。ＤＬが小さい場合は、暗電流が小さく、固定パターンノイズ等、暗電流以外のノイズ成分が支配的であり、水平ダークシェーディング補正データで充分な補正が可能である。

ステップＳ１２３で取得したＤＬが大きな場合は、暗電流が大きく、微小なキズによる画素欠損や暗電流ムラ等の暗電流に起因するノイズ成分が無視できなくなり、水平ダークシェーディング補正データでは充分な補正が不可能となる。

ステップＳ１２５では、ステップＳ１２４でＤＬが所定値以上である場合、システム制御部５０はシャッタ１２を閉じた状態で撮像素子１４の暗電流によるノイズ成分を本撮影と同じ時間蓄積し、蓄積を終えたノイズ画像信号を読み出すダーク取り込み処理を行う。

ステップＳ１２６では、システム制御部５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データの一部を、メモリ制御部２２を介して読み出して現像処理を行うために必要な以下の処理を行う。

即ち、システム制御部５０は、ＷＢ（ホワイトバランス）積分演算処理、ＯＢ（オプティカルブラック）積分演算処理を行い、演算結果をシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。

また、システム制御部５０は、メモリ制御部２２、必要に応じて画像処理部２０を用いて、メモリ３０の所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出す。そして、システム制御部５０は、システム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶した演算結果を用いて、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う。

現像処理では、ダーク取り込み処理（ステップＳ１２５）を行った場合にはそのダーク画像データを用いて、逆にダーク取り込み処理を行わなかった場合にはステップＳ１１７で展開した水平ダークシェーディング補正データを用いて減算処理を行う。撮像素子１４の固定パターンノイズや暗電流ノイズ等を打ち消すダーク補正演算処理を併せて行う。

この様に、水平ダークシェーディング補正データを用いて補正演算処理を行う場合には、撮像素子１４で発生する水平方向の固定パターンノイズによる画質劣化に対して、撮影時のダーク取り込み処理を行うことなく補正ができる。

また、ダーク取り込み処理で取り込んだダーク画像データを用いて補正演算処理を行う場合、撮像素子１４で発生する水平方向の固定パターンノイズによる画質劣化に対し、撮影した画像データを補正することができる。また、その場合、撮像素子１４固有の微小なキズによる画素欠損、暗電流ムラ等の暗電流に起因するノイズによる画質劣化に対し、撮影した画像データを補正することができる。

ステップＳ１２７では、システム制御部５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データを読み出して、設定されたモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長部３２により行う。そして、システム制御部５０は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みを行う。

ステップＳ１２８では、システム制御部５０は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶された画像データを読み出し、インターフェース９０、９４、コネクタ９２、９６を介して、記録媒体２００、２１０に読み出した画像データを書き込む記録処理を開始する。

この記録開始処理は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。

尚、記録媒体２００、２０１に画像データの書き込みを行っている間、書き込み動作中であることを示すために、表示部５４に例えばＬＥＤを点滅させる等の記録媒体書き込み動作表示を行う。

ステップＳ１２９では、システム制御部５０は、シャッタスイッチＳＷ１が押されているか否かを判別する。そして、シャッタスイッチＳＷ１が離された状態である場合はステップＳ１０２の処理に戻り、シャッタスイッチＳＷ１が押された状態である場合はステップＳ１３０へ移行する。

ステップＳ１３０では、システム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶された単写／連写フラグの状態を判別し、単写が設定されていた場合はステップＳ１２９の処理に戻り、シャッタスイッチＳＷ１が離されるまで現在の処理を繰り返す。一方、連写（高速連写及び低速連写）が設定されていた場合は、ステップＳ１１８の処理に戻り、次の撮影に備える。これにより、撮影に関する一連の処理が終了する。

図６は、図５のステップＳ１１６で実行される測距・測光処理の手順を示すフローチャートである。

測距・測光処理では、システム制御部５０と、絞り制御部３４０或いは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インターフェース３２０及びレンズ制御部３５０を介して行われる。

ステップＳ２０１では、撮像素子１４、測距部４２及び測距制御部３４２を用いて、ＡＦ（オートフォーカス）処理を開始する。

ステップＳ２０２、Ｓ２０３では、撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、測距用サブミラー（不図示）を介して、測距部４２に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を判断する。

測距が合焦と判断されるまで、測距制御部３４２を用いて撮影レンズ３１０を駆動しながら、測距部４２を用いて合焦状態を検出するＡＦ制御を実行し、測距が合焦と判断されたらステップＳ２０４へ移行する。

ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で測距が合焦と判断された場合、システム制御部５０は、撮影画面内の複数の測距点から合焦した測距点を決定する。そして、システム制御部５０は、決定した測距点データと共に測距データ及び／または設定パラメータをシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。

ステップＳ２０５では、測光部４６を用いてＡＥ（自動露出）処理を開始する。

ステップＳ２０６、Ｓ２０７では、撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２及び測光用レンズ（不図示）を介して、測光部４６に入射させる。このことにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定し、露出が適正と判断されるまでシャッタ制御部４０を用いて測光処理を行う。

ステップＳ２０８では、ステップＳ２０７で露出が適正であると判断された場合、システム制御部５０は、撮影画面内の複数の測光ポイントから測光データを決定する。そして、測光データ及び／または設定パラメータをシステム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶する。

因みに、露出は、複数の測光ポイントの全ての測光情報を平均化した情報を用いて適正か否かの判定をするのが一般的であるが、モードに応じては、複数のうちの一部（例えば、中央一点、中央部数点、測距点連動等）を用いて適正判断する場合もある。

測光適正判定の手法については、本発明に直接的には関係ないため、周知の手法で行われるものとする。

尚、ステップＳ２０６の測光処理の露出結果と、モードダイアル６０によって設定された撮影モードと、ＩＳＯ感度設定スイッチ６９によって設定されたＩＳＯ感度に応じて、システム制御部５０では絞り値（Ａｖ値）及びシャッタ速度（Ｔｖ値）が決定される。

ここで、決定されたシャッタ速度に応じて、システム制御部５０は、撮像素子１４の電荷蓄積時間を決定し、この決定された同じ電荷蓄積時間で撮影処理及びダーク取り込み処理をそれぞれ行う。

ステップＳ２０９では、ステップＳ２０６乃至Ｓ２０８の測光処理で得られた測定データにより、システム制御部５０はフラッシュが必要であるか否かを判別する。

ステップＳ２１０及びＳ２１１では、ステップＳ２０９でフラッシュが必要であると判断した場合、フラッシュフラグをセットし、充電が完了するまでフラッシュ部４８を充電する。そして、フラッシュ部４８の充電が完了すると、本処理を終了してメインの処理に復帰する。

図７は、図５のステップＳ１２２で実行される撮影処理（１）の手順を示すフローチャートである。

この撮影処理では、システム制御部５０と、絞り制御部３４０或いは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インターフェース３２０及びレンズ制御部３５０を介して行われる。

ステップＳ３０１では、システム制御部５０は、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーアップ位置に移動させる。

ステップＳ３０２では、システム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶された測光データに従い、絞り制御部３４０によって絞り３１２を所定の絞り値まで駆動する。

ステップＳ３０３では、撮像素子１４の電荷クリア動作を行う。

ステップＳ３０４乃至Ｓ３０６では、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を開き、撮像素子１４の露光を開始する。

尚、ステップＳ３０４から図２で説明済みの蓄積動作中のソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）の観測を開始する。

ステップＳ３０７及びＳ３０８では、フラッシュフラグによりフラッシュ部４８が必要であるか否かを判別し、必要である場合、フラッシュ部４８を発光させる。

ステップＳ３０９及びＳ３１０では、ステップＳ３０４から観測を開始したソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）を判定手段（比較器１４−２１、比較用電位１４−２２及び論理和部１４−２３）により判定する。そして、出力レベルが所定値以上であれば、所定値以上になった行をメモリ制御部２２へ情報伝達して記憶する。

ステップＳ３１１では、設定された秒時からシャッタ開時間が終了したか否かを判定し、終了していなければステップＳ３０９へ、シャッタ開時間に達したらステップＳ３１２へ移行し、シャッタ１２を閉じる。

ステップＳ３１２の終了時点で、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）の観測を終了する。

通常、電荷蓄積終了のステップＳ３１６まで観測することが望ましいが、本実施の形態では、便宜上、シャッタ閉時間で電荷漏れ観測を終了している。

ステップＳ３１３及びＳ３１４では、システム制御部５０は、絞り制御部３４０によって絞り３１２を開放の絞り値まで駆動し、ミラー１３０をミラー駆動部（不図示）によってミラーダウン位置に移動させる。

ステップＳ３１５及びＳ３１６では、設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し、設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御部５０は撮像素子１４の電荷蓄積を終了する。

ステップＳ３１７では、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換部１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換部１６から直接、メモリ制御部２２を介してメモリ３０の所定領域に撮影画像データを書き込む。

尚、ステップＳ３１７では、既に図３にて説明済みの撮像素子１４の転送動作を行うが、ステップＳ３１０で設定された結果に基づき、所定電荷以上の画素が存在する行に関しては、電荷転送期間（本実施の形態では、図３のＴｓ）を延ばして読み出す。

一連の処理を終了すると、本処理を終了してメインの処理に復帰する。

尚、本実施の形態では、電荷転送期間の変更について、図３に示す『Ｓ読み』のＴｓ期間を変化させる方式を取るが、本発明はこれに制限されることはない。電源の影響を受けると想定されるタイミングでの安定時間待ちを変化させること、例えば、“『Ｎ読み』Ｔｎ時間を変化させる”等の手法で安定時間を持つことによっても同様の効果を得られる。また、複数の時間（Ｔｎ及びＴｓ等）を条件によって変化することによっても同様の効果を得られる。

図８は、図５のステップＳ１２５によって実行されるダーク取り込み処理の手順を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１では、撮像素子１４の電荷クリア動作を行う。

ステップＳ４０２では、シャッタ１２が閉じた状態で撮像素子１４の電荷蓄積を開始する。

ステップＳ４０３では、設定した所定の電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し、電荷蓄積時間が経過したらステップＳ４０４へ移行する。

ステップＳ４０４では、システム制御部５０は、撮像素子１４の電荷蓄積を終了する。

ステップＳ４０５では、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換部１６、画像処理部２０、メモリ制御部２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換部１６から直接、メモリ制御部２２を介して、メモリ３０の所定領域にダーク画像データを書き込む。そして本処理を終了してメインの処理に復帰する。

このダーク画像データは、先に撮影処理が実行され、撮影された画像データを撮像素子１４から読み出してメモリ３０に書き込んである状態で、現像処理を行う際に用いられる。

尚、ダーク画像データ取得に際しては、先に撮影された画像データ取得時と同様の電荷転送期間設定で撮影動作を行うものである。

（第２の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態では、本撮影時の露光時に所定範囲（行毎）の出力レベルを判定して電荷転送期間を判定していた。本発明の第２の実施の形態では、本撮影前に確認する事前撮影動作（例えば、電子ファインダモードによる構図確認動作等）時に、予め、出力レベルを判定して、判定結果を本撮影に反映させるものである。

本実施の形態は先に説明した第１の実施の形態と重複する点が多いため、異なる部分のみ説明する。

図９は、図１における画像処理装置によって実行される電子ファインダモードの処理（１）の手順を示すフローチャートである。

シーケンスは、本発明の第１の実施の形態で既に説明済みの図４及び図５の画像処理装置１００の撮影動作処理フローチャートにおけるステップＳ１０７で、モードダイアル６０が電子ファインダモードが設定された場合に動作を開始する。

尚、本電子ファインダモードでの動作は、蓄積−転送・読み出し−リセットを行毎に連続して行うローリングシャッタによる露光（ライン露光）である（詳細については、周知の動作のため、割愛する）。

ステップＳ５０１では、シャッタスイッチＳＷ１が押されているか否かを判別し、シャッタスイッチＳＷ１が押されていない場合、図４のステップＳ１０２の処理に戻り、シャッタスイッチＳＷ１が押されている場合は、ステップＳ５０２へ移行する。

ステップＳ５０２では、操作部７０の中の三脚検出手段の状態を検出し、固定されていなければ静止状態にないとして、ステップＳ５０３で固定フラグ＝０に設定し、固定されていれば静止状態にあるとして、ステップＳ５０４で固定フラグ＝１に設定する。そしてステップＳ５０５へ移行する。

ステップＳ５０５では、システム制御部５０は、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーアップ位置に移動させる。

ステップＳ５０６では、システム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶された測光データに従い、絞り制御部３４０によって絞り３１２を所定の絞り値まで駆動する。

ステップＳ５０７では、撮像素子１４の電荷クリア動作を行う。

ステップＳ５０８乃至Ｓ５１０では、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を開き、撮像素子１４の露光を開始する。

尚、ステップＳ５１０から図２で説明済みの蓄積動作中のソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）の観測を開始する。

また、本シーケンスは、ローリングシャッタモードであり、蓄積動作に並行して他行の転送・読み出し動作を並行して行っているものである（ローリングシャッタモードに関しては、周知の動作であるため、詳細の説明は割愛する）。

ステップＳ５１１では、ステップＳ５０２乃至Ｓ５０４で設定された固定状態（固定フラグ）を確認して、固定されている場合はステップＳ５１２へ、固定されていない場合はステップＳ５１４へ移行する。

ステップＳ５１２及びＳ５１３では、ステップＳ５１０から観測を開始したソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）を判定手段により判定する。出力レベルが所定値以上であれば、所定値以上になった行をメモリ制御部２２へ情報伝達して記憶する。

尚、ステップＳ５１３で記憶された情報は、ローリングシャッタモードによる同一行の再蓄積動作に入るとクリアされ、再度、判定動作を行うものである。

ステップＳ５１４では、シャッタスイッチＳＷ１がオフされたか否かを判定し、オフされていなければステップＳ５１５へ移行し、オフされていればステップＳ５１６へ移行する。

ステップＳ５１５では、シャッタスイッチＳＷ２がオンされたか否かを判定し、オンされていなければステップＳ５１０へ移行して露光動作を継続し、オンされていれば図５のステップＳ１１８へ移行する。

ステップＳ５１６では、蓄積動作が１フレーム分終了したか否かを判定し、１フレーム分終了していなければステップＳ５１１へ移行してフレーム終了まで継続し、終了した時点でステップＳ５１７へ移行する。

ステップＳ５１６のシーケンスに入った時点で蓄積終了している行については、転送・読み出し−リセットを終了した段階で、リセット状態となる。

ステップＳ５１７乃至Ｓ５２０では、シャッタ１２を閉じ、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）の観測を終了し、絞り制御部３４０によって絞り３１２を開放の絞り値まで駆動する。また、ミラー１３０をミラー駆動部（不図示）によってミラーダウン位置に移動させる。また、設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し、設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御部５０、撮像素子１４の電荷蓄積を終了して、図４のステップＳ１０２へ移行して待機状態に入る。

尚、ステップＳ５２０の終了段階で、本シーケンスで記憶した検出情報及び蓄積時の出力レベル（電荷漏れ）の判定結果はリセットされるものとする。

図１０は、図５のステップＳ１２２で実行される撮影処理（２）の手順を示すフローチャートである。

本フローチャートは、第１の実施の形態における図７の動作と略同じであるので、異なる部分のみの説明とする。

ステップＳ３０９及びＳ３１０の動作は、図９におけるステップＳ５１２及びＳ５１３で実施しているため、割愛される。

また、撮像信号転送動作であるステップＳ３１７では、図９のステップＳ５１２及びＳ５１３で設定された結果に基づき、所定電荷以上の画素が存在する行に関しては、電荷転送期間（本実施の形態では、図３のＴｓ）を延ばして読み出すものである。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態は、第２の実施の形態における静止状態の検出が三脚等の固定検出であったのに対し、静止状態の検出を振動検出部３６０により行うものである。

本実施の形態は、第１の実施の形態と重複する点が多いため、異なる部分のみ説明とする。

図１１は、図１における画像処理装置によって実行される電子ファインダモードの処理（２）の手順を示すフローチャートである。

シーケンスは、第１の実施の形態で既に説明済みの図４及び図５の画像処理装置１００の撮影動作処理フローチャートにおけるステップＳ１０７で、モードダイアル６０が電子ファインダモードが設定された場合に動作を開始する。

尚、本電子ファインダモードでの動作は、蓄積−転送・読み出し−リセットを行毎に連続して行うローリングシャッタによる露光（ライン露光）である（詳細については、周知の動作のため、割愛する）。

ステップＳ６０１では、シャッタスイッチＳＷ１６２が押されているか否かを判別し、シャッタスイッチＳＷ１６２が押されていない場合、図４のステップＳ１０２の処理に戻り、シャッタスイッチＳＷ１が押されている場合は、ステップＳ６０２へ移行する。

ステップＳ６０２では、振動検出部３６０を起動し、撮像装置の振動量の検出を開始する。

ステップＳ６０３では、システム制御部５０は、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーアップ位置に移動させる。

ステップＳ６０４では、システム制御部５０の内部メモリ或いはメモリ５２に記憶された測光データに従い、絞り制御部３４０によって絞り３１２を所定の絞り値まで駆動する。

ステップＳ６０５では、撮像素子１４の電荷クリア動作を行う。

ステップＳ６０６乃至Ｓ６０８では、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を開き、撮像素子１４の露光を開始する。

尚、ステップＳ６０６から図２で説明済みの蓄積動作中のソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）の観測を開始する。

また、本シーケンスは、ローリングシャッタモードであり、蓄積動作に並行して他行の転送・読み出し動作を並行して行っているものである。ローリングシャッタモードに関しては、周知の動作であるため、詳細な説明は割愛する。

ステップＳ６０９及びＳ６１０では、ステップＳ５１０から観測を開始したソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）を判定手段により判定する。そして、出力レベルが所定値以上であれば、所定値以上になった行をメモリ制御部２２へ情報伝達して記憶する。

尚、ステップＳ６１０で記憶された情報は、ローリングシャッタモードによる同一行の再蓄積動作に入るとクリアされ、再度、判定動作を行うものである。

ステップＳ６１１では、シャッタスイッチＳＷ１がオフされたか否かを判定し、オフされていなければステップＳ６１２へ移行し、オフされていればステップＳ６１５へ移行する。

ステップＳ６１２では、シャッタスイッチＳＷ２がオンされたか否かを判定し、オンされていなければステップＳ６０８へ移行して露光動作を継続し、オンされていればステップＳ６１３へ移行する。

ステップＳ６１３及びＳ６１４では、振動検出部３６０の検出結果が、最新フレームの蓄積状態以降、所定値以内に収まっているか否かを確認し、振動が所定値以上あった場合には、ステップＳ６１０で記憶した出力レベル（電荷漏れ）の判定結果をリセットする。また、振動が所定値未満であった場合は、図５のステップＳ１１８へ移行する。

ステップＳ６１５では、蓄積動作が１フレーム分終了したか否かを判定し、１フレーム分終了していなければステップＳ６０９へ移行してフレーム終了まで継続する。そして、終了した時点でステップＳ６１６へ移行する。

ステップＳ６１５のシーケンスに入った時点で蓄積終了している行については、転送・読み出し−リセットを終了した段階で、リセット状態となる。

ステップＳ６１６乃至Ｓ６１８では、シャッタ１２を閉じ、ソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への出力レベル（電荷漏れ）の観測を終了し、絞り制御部３４０によって絞り３１２を開放の絞り値まで駆動する。そして、ミラー１３０をミラー駆動部（不図示）によってミラーダウン位置に移動させる。

また、設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し、設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御部５０は、撮像素子１４の電荷蓄積を終了して、図４のステップＳ１０２へ移行して待機状態に入る。

尚、ステップＳ６１８の終了段階で、本シーケンスで記憶した検出情報及び蓄積時の出力レベル（電荷漏れ）の判定結果はリセットされるものとする。

撮影動作については、既に説明済みの図１０と同様であるため、説明を割愛する。

尚、本発明の第２及び第３の実施の形態において、静止状態にない場合、蓄積時の出力レベル（電荷漏れ）の判定結果をクリアしているため、静止状態にない場合は、電荷転送期間は初期値＝短い時間に設定される。しかし、本発明はそれに限定されるものではなく、例えば、出力レベル（電荷漏れ）の判定を行い、飽和レベルの行が存在した場合で静止が確認できなかった場合は、電荷転送期間を一律延ばしても何ら問題はない。飽和レベルの行が存在しない場合は、電荷転送期間を短いままにすればよい。

また、本発明の第２及び第３の実施の形態における出力レベルの判定は、本発明の第１の実施の形態と同様の画素構成による検出結果で行っているが、本発明はそれに限られたものではない。

例えば、図１４のような従来のＣＭＯＳ型エリアセンサ構成で取得された信号を、後段のＡ／Ｄ変換部１６や画像処理部２０で演算処理を行う際に、演算条件として飽和出力画素を検出して、飽和画素の行として記憶する。そして、本撮影時の電荷転送時間変更のためのデータとして用いることも、本発明の主旨に即しているものである。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態は、飽和レベルに達している画素があるための画質劣化が発生するという基本的な考えの中の例外として、一行全ての画素が飽和していると判定できている場合を前提とする。その場合は、画像劣化に対応できるため、電荷転送期間を変更しない（延ばさない）ことで無駄な遅延を防ぐものである。

図１２は、図１における撮像素子の画素部の回路図（２）である。

基本的には既に説明済みである図２と同様であるため、異なる部分のみの説明とする。

本実施の形態における判定手段は、比較器１４−２１、比較用電位１４−２２及び排他的論理和部１４−２４で構成されている。排他的論理和部１４−２４の出力により電荷転送期間を変更すべき状態か否かの判定結果を出力する判定手段である。

即ち、各画素で漏れ電荷が発生した場合、比較器１４−２１が変化（オン）して、排他的論理和部１４−２４に信号が入力される。比較器１４−２１の出力は、画素毎に漏れ電荷が発生した場合に出力信号“１”を発生する。

排他的論理和部１４−２４では、一部の画素が飽和している場合は入力信号が“１”“０”となり、出力として“１”を発生、即ち、電荷転送期間を変更させる必要があると判定する。一方、１画素も飽和していない場合もしくは全画素飽和している場合は入力信号が“０”“０”もしくは“１”“１”となり、出力として“０”を発生、即ち、電荷転送期間を変更させる必要がないと判定する。

駆動シーケンスに関しては、既に本発明の第１乃至第３の実施の形態で説明したシーケンスで問題ないため、ここでの詳細説明は割愛する。

比較器１４−２１を用いた判定手段により、１行すべてが所定出力以上（本実施の形態では飽和レベル）だった場合は、電荷転送期間の変更は行われないものである。

尚、本実施の形態では、判定手段の判定結果が、１行の全画素所定出力未満もしくは全画素所定出力以上の場合に、同一のシーケンスとなるが、本発明はそれに限られたものではない。

例えば、排他的論理和を使用せず、論理和部と論理積部の出力を個別に処理し、論理積部の出力が“１”の場合は電荷転送期間を変更しないと同時に、画素出力値を固定することで画像劣化を防ぐ等の対応を取ることも本発明の意図するものである。

また、本発明の実施の形態は画素部に判定を行うハード構成を設け、判定を行っているが、本発明はそれに限られたものではなく、例えば、後段の画素出力信号をアナログ−ディジタル変換するＡ／Ｄ変換の結果を用いて判定しても何ら問題はない。

（第５の実施の形態）
ここまでの実施の形態は、判定手段の判定を電荷蓄積動作中に行っていたが、タイミングでは漏れ電荷による判定となるため、かなり高輝度被写体でなければ検出が難しいものであった。

本発明の第５の実施の形態は、検出タイミングを変更し、信号がソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１に転送された段階での検出とし、より正確に検出することができるようにするものである。

図１３は、図２の撮像素子の動作タイミング図（２）である。

タイミング発生部１８からの信号でＣＭＯＳ型エリアセンサの動作タイミングを制御している。

基本的には、すでに説明済みである図３と同様であるため、異なる部分のみ説明する。

本実施の形態の制御タイミングにおいて、電荷検出タイミング（ＦＤｓｕｍｐｌｅ）が図３とは異なる。

電荷検出タイミング（ＦＤｓｕｍｐｌｅ）はＴ９―Ｔ１０の期間である。

即ち、判定手段によるソースフォロア１４−１０のゲート１４−１１への電荷の検出は、ΦＴＸ（ｎ）がアクティブとなり、転送スイッチ１４−２がオンしている状態である信号電荷転送期間内に電荷検出タイミングをアクティブにして行うものである。他の動作タイミングに関しては、図３と同様であるため、詳細の説明は割愛する。

以上説明した各実施の形態に示すように、本発明において、判定手段は、撮像素子１４の複数画素からなる領域毎の出力レベルを判定する。

また、判定手段は、露光動作時の電荷蓄積動作中に発生する撮像素子１４のフローティングディフュージョン１４―１１への漏れ電荷を検出する。

また、判定手段は、電荷転送期間内の撮像素子１４のフローティングディフュージョン１４―１１への漏れ電荷を検出する。

また、判定手段は、撮影前に行う事前撮影時に取り込む画像の信号レベルを検出する。

また、制御手段としてのシステム制御部５０は、判定手段の判定結果に応じて、例えば、所定の出力レベル以上の領域を含む行のみの水平ブランキング期間における電荷転送期間を変更する。

また、制御手段は、判定手段による判定結果で、上記の領域の全ての画素の出力レベルが所定レベル以上だった場合は、電荷転送期間の変更を停止する。

ここで、電荷転送期間とは、撮像素子１４の画素部に蓄積された信号分の電荷を信号蓄積部に対して転送、安定待ち、保持するまでの時間を含み、変更する期間とは、電荷転送期間のうち、信号分電荷の安定待ち時間を含む。

また、電荷転送期間とは、信号分の比較用初期化電荷を撮像素子１４の信号蓄積部に対して転送し、安定待ち、保持するまでの時間を含み、変更する期間とは、電荷転送期間のうち、初期化電荷の安定待ち時間を含む。

また、所定出力レベルとは飽和レベルである。また、所定レベル以上の出力レベルが検出された場合は、電荷転送期間を所定レベル未満の出力レベル時より長く設定する。また、出力レベルを判定する領域は、例えば、１行の出力領域である。

また、検出手段としての振動検出部３６０により静止が検出された場合に、出力レベルに応じた電荷転送期間の変更動作を行う。

また、振動検出部３６０の検出結果が所定値以下の振動であった場合には静止状態にあると検出する。

本発明の実施の形態に係る撮像装置のブロック図である。 図１における撮像素子の画素部の回路図（１）である。 図２の撮像素子の動作タイミング図（１）である。 図１における画像処理装置によって実行されるメイン撮影動作処理の手順を示すフローチャートである（その１）。 図１における画像処理装置によって実行されるメイン撮影動作処理の手順を示すフローチャートである（その２）。 図５のステップＳ１１６で実行される測距・測光処理の手順を示すフローチャートである。 図５のステップＳ１２２で実行される撮影処理（１）の手順を示すフローチャートである。 図５のステップＳ１２５によって実行されるダーク取り込み処理の手順を示すフローチャートである。 図１における画像処理装置によって実行される電子ファインダモードの処理（１）の手順を示すフローチャートである。 図５のステップＳ１２２で実行される撮影処理（２）の手順を示すフローチャートである。 図１における画像処理装置によって実行される電子ファインダモードの処理（２）の手順を示すフローチャートである。 図１における撮像素子の画素部の回路図（２）である。 図２の撮像素子の動作タイミング図（２）である。 従来のＣＭＯＳ型エリアセンサの画素部の回路図である。 従来のＣＭＯＳ型エリアセンサの動作タイミング図である。

符号の説明

１４ 撮像素子
１４−１ フォトダイオード
１４−２ 転送スイッチ
１４−３ リセットスイッチ
１４−１０ ソースフォロア
１４−１１ ソースフォロアのゲート
１４−２１ 比較器
１４−２２ 比較用電位
１４−２３ 論理和部
１４−２４ 排他的論理和部
５０ システム制御部
３６０ 振動検出部

Claims (10)

1. 撮像素子において複数の画素からなる領域における出力レベルが所定レベル以上であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記出力レベルが前記所定レベル以上であると判定された領域の電荷転送期間を、前記出力レベルが所定レベル未満である場合の電荷転送期間よりも延ばすように前記撮像素子を駆動制御する制御手段とを備え、
   前記判定手段による判定結果において、前記領域の全ての画素における出力レベルが前記所定レベル以上だった場合には、前記制御手段は、前記出力レベルが前記所定レベル未満である場合の電荷転送期間から変更しないように前記撮像素子を駆動制御することを特徴とする撮像装置。
2. 前記電荷転送期間とは、前記撮像素子の画素に蓄積された信号分の電荷を信号蓄積部に対して転送、安定待ち、保持するまでの時間を含むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記電荷転送期間とは、信号分の比較用初期化電荷を前記撮像素子の信号蓄積部に対して転送し、安定待ち、保持するまでの時間を含むことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記所定レベルとは飽和レベルであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 前記領域は前記撮像素子の１行分の領域であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記判定手段は、露光動作時の電荷蓄積動作中に発生する前記撮像素子のフローティングディフュージョンへの漏れ電荷を検出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 前記判定手段は、本撮影前に行う事前撮影時に取り込む画像の信号レベルを検出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。
8. 前記撮像装置の静止状態を検出する検出手段を備え、
   前記検出手段により前記撮像装置の静止が検出された場合に、前記制御手段は、前記判定手段により前記出力レベルが前記所定レベル以上であると判定された領域の電荷転送期間を、前記出力レベルが前記所定レベル未満である場合の電荷転送期間よりも延ばすように前記撮像素子を駆動制御することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
9. 前記検出手段は、前記撮像装置の固定状態を検出する検出手段であり、
   前記検出手段は、前記撮像装置に三脚が装着されている場合に静止状態にあると検出することを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
10. 前記検出手段は、前記撮像装置の振動を検出する振動検出手段であり、
    前記振動検出手段は、その検出結果が所定値以下の振動であった場合には、前記撮像装置が静止状態にあると検出することを特徴とする請求項８記載の撮像装置。

Images